3D 캐릭터의 표정 구현에 관한 연구 -블랜드 쉐이프 활용을 중심으로-
A Study on the Facial Expressions of 3D Characters -with a focus on using the Blend Shapes-
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초록
디지털 콘텐츠에서 3D 캐릭터는 사용자와 상호작용하고 스토리텔링을 강화하는 중요한 역할을 담당한다. 3D 캐릭터는 입체적이고 현실적인 표현에 적합한 방식으로 여러 콘텐츠에 사용되어왔으며, 최근에는 평면적이고 비현실적인 이미지를 추구하는 웹툰이나 애니메이션 분야에서도 그 활용도가 증가하고 있다. 표정은 인간의 감정과 의도를 시각적으로 표현하는 중요한 수단이며, 소통과 관계 형성에 핵심적인 역할을 한다. 표정은 기쁨, 슬픔, 분노, 놀라움, 공포 등 다양한 감정을 시각적으로 표현하여 내면의 상태를 드러낸다. 3D 캐릭터가 생명력을 가지고 사용자와 의사소통을 하기 위한 일차적인 요소는 표정이라고 할 수 있다. 이러한 표정의 구현은 이론적으로나 기술적으로 난해한 부분으로, 3D 캐릭터에서 표정을 구현하려면 많은 시간과 비용이 따르게 된다. 이에 3D 캐릭터의 자연스러운 표정 구현을 위한 여러 방식에 대하여 알아본다. 먼저 얼굴 근육을 고려한 3D 캐릭터의 얼굴 모델링 형태를 직접 제작하여 도출한다. 이후 여러 가지 기본 표정과 응용 표정을 블랜드 쉐이프 방식으로 구현하여 표정 구현의 효율성을 검증하였으며, 최근 사용되고 있는 페이셜 캡쳐와 언리얼 엔진에서의 실시간 표정 구현의 방식에 대해서도 알아본다. 이렇게 본 논문에서는 표정에 관한 고찰과 3D 캐릭터의 효율적인 표정 구현 방식을 제시한다. 표정에 관한 이론적 고찰 및 분석을 통해 3D 캐릭터의 표정 구현에 관한 방안을 제시하고 이를 통한 제작을 통해 3D 캐릭터의 표정 구현에 필요한 시간과 비용을 획기적으로 줄이고 제작의 효율성과 효과를 높이고자 했다. 본 연구가 3D 캐릭터의 표정 구현에 어려움을 겪고 있는 제작자들에게 도움이 되고, 향후 다양한 디지털콘텐츠의 제작 증가에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다.
Abstract
In digital content, 3D characters play a crucial role in interacting with users and enhancing storytelling. 3D characters have been widely used in various types of content due to their suitability for three-dimensional and realistic expression. Recently, their utilization has also increased in fields such as webtoons and animation, which traditionally pursue flat and unrealistic imagery. Facial expressions are an essential means of visually conveying human emotions and intentions, playing a key role in communication and relationship-building. Expressions visually represent various emotions such as joy, sadness, anger, surprise, and fear, revealing the inner state of a character. The primary element that allows a 3D character to possess vitality and communicate with users is its facial expression. However, implementing these expressions is both theoretically and technically complex, requiring significant time and cost in 3D character production. This study explores various methods for the natural implementation of facial expressions in 3D characters. First, a 3D character face model is created, considering facial muscles. Then, the efficiency of expression implementation is verified by applying the blend shape method to various basic and advanced facial expressions. Additionally, recent approaches such as facial capture technology and real-time facial expression implementation using Unreal Engine are examined. Through this study, theoretical considerations and efficient methods for implementing facial expressions in 3D characters are presented. By analyzing and applying theories related to facial expressions, the study aims to propose effective expression implementation strategies that significantly reduce the time and cost required for 3D character production while improving efficiency and effectiveness. This study is expected to help creators struggling with 3D character facial expression implementation and have a positive impact on the increasing production of various digital content in the future.